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基于贝叶斯理论的电容层析成像算法研究

张志林  
【摘要】:电容层析成像(ECT)是一种可获取封闭区域内介质分布图像的过程成像技术,它具有非侵入性、适用范围广、价格低廉等优点,因此在多种工业生产过程中得到广泛运用。 传统的确定性算法获得的是介质分布的近似最优解,而基于贝叶斯的抽样方法可以得到场域内介质分布的全面描述。 本文从贝叶斯理论出发,构造了一种新的ECT图像重建算法。首先,在正问题部分,通过自己编写的有限元仿真软件,进行有限元的计算,得到场域内介质电位分布情况。其次,在反问题部分,以标准正态分布作为先验信息,根据贝叶斯理论,获得了ECT介电常数的后验分伽模型。最后,引入线性反投影的结果作为马尔可夫链的初状态,应用Metropolis-Hastings抽样算法对后验分布进行抽样,根据抽样获得的样本期望值可重建图像,并获得了不同建议分布方差的成像结果。


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